7.3. Методика выполнения работы
1. Штангенциркулем измерить размеры поперечного сече-ния образца b и h и записать их в п. 4 «Отчёта».
2. Определить наибольшую допускаемую при испытании образца нагрузку Fmax, исходя из того, что наибольшее вызывае-мое ею напряжение не должно превышать предела пропорцио-нальности материала:
Подставив N = F, уF = ey, zF = ez = 0, в формулу (7.2), получаем:
(здесь
ey
–
эксцентриситет
приложения
силы),
откуда
при
y(1)
=
h/2
.
(7.3)
1. Выбрав число ступеней нагружения n = 4–5, определить ступень нагружения, разделив нагрузку Fmax на число ступе- ней n:
(результат округлить в меньшую сторону до числа, кратного 1 кН).
2. Включить приборы для измерения деформаций и усилий (ИД и ИУ).
3. Приложить к образцу начальную нагрузку 0,5 кН и запи-сать в журнал наблюдений отсчёты по прибору для измерения деформаций, соответствующие обоим резисторам, пользуясь при этом переключателем каналов на приборе ИД.
4. Произвести нагружение образца несколькими ступенями по ΔF, следя за тем, чтобы нагрузка не превзошла Fmax. На каж-дой ступени нагружения снимать отсчеты по прибору для изме-рения деформаций и записывать их, а также значение нагрузки, в журнал наблюдений.
5. По окончании испытания образец разгрузить.
7.4. Обработка результатов эксперимента
1. Для каждой ступени нагружения вычислить приращения показаний прибора для измерения деформаций:
где i – номер ступени нагружения; i = 1, 2, …, n.
2. Вычислить средние показания приращений:
3. Определить
средние приращения деформаций по
каждо-му тензорезистору в точках 1 и 2,
соответствующие прираще-нию нагрузки
:
(7.4)
где С – цена деления прибора для измерения деформации.
4. Определить приращения напряжений в точках 1 и 2:
(7.5)
7.5. Теоретическое определение напряжений
Нормальные напряжения, возникающие в сечении рассмат-риваемой полосы от действия силы ΔF, теоретически вычисля-ются по формуле (7.2). В данном случае N = ΔF, уF = ey, zF = 0. Тогда
(7.6)
(7.7)
Сопоставить экспериментальные данные с результатами теоретических расчётов. Вычислить расхождения в процентах между опытными и теоретическими значениями напряжений.
7.6. Форма отчёта о лабораторной работе
1. Цель работы…
2. Приборы, оборудование и приспособления, использован-ные при выполнении работы: …
3. Схема установки (рис. 7.2).
4. Исходные данные:
а) геометрические характеристики балки
Таблица 7.1
Геометрические характеристики поперечного сечения балки |
Координата точки приложения силы |
|||
b, см |
h, см |
Iz , см4 |
Iy , см4 |
уF = еy, см |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
б) цена деления прибора для измерения деформации
С = …...;
в) модуль упругости первого рода Е = ….МПа;
г) предел
пропорциональности материала
=
….МПа.
5. Вычисление Fmax и ступени нагружения ΔF (число ступе-ней нагружения n = 4).
6. Журнал наблюдений.
Таблица 7.2
№ п/п |
Показания прибора для измерения усилий (F/КТ) |
Нагрузка F, кH |
Показания тензорезисторов и их приращения |
|||
Т1 |
∆Т1 |
Т2 |
∆Т2 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
|
|
|||||
3 |
|
|
|
|
||
|
|
|||||
4 |
|
|
|
|
||
Средние значения приращений |
|
|
||||
=
=КТ = 0,72 – коэффициент тарировки измерителя усилий.
7. Результаты испытания:
а) приращения относительных линейных деформаций
б) приращения нормальных напряжений
8. Теоретическое определение напряжений по формулам (7.6) и (7.7).
9. Вычисление расхождений опытных и теоретических значений напряжений:
(аналогично).
7. Выводы.